LKS32AT085评测+驱动BLDC

只看该作者 · 2022-9-20 20:51

本帖最后由袁胜富于 2022-9-20 23:14 编辑

https://b23.tv/CGpkciH 前段时间凌鸥创芯推出车规级芯片LKS32AT085,继而搞了这个开发板评测活动，我有幸参与了这次评测活动。经过这段时间的外设资源学习，成功的驱动了直流无刷电机。下面让我们一起学习我是怎样让电机转起来的吧。
一、理论学习

首先我们知道直流无刷电机有三相，分别位U、V、W，通过UV，VW、WU的导通来使电机转起来。直流无刷电机的换相是通过霍尔传感器的感知反馈的。通过霍尔传感器的位置值来导通三相桥的MOS管。
其次电机的的速度可以通过电机控制定时器输出PWM波的占空比来调节也可以通过定时器的频率来调节。
程序中使用了增量PID调节无刷电机的速度。在实现电机的转动，需要实现三相六步状态。我使用的电机霍尔安装相位为120°。下表为相位表

霍尔IC	驱动信号
HU HV HW	UH UL VH VL WH WL
0 0 1	0 0 0 1 1 0
0 1 0	0 1 1 0 0 0
0 1 1	0 1 0 0 1 0
1 0 0	1 0 0 0 0 1
1 0 1	1 0 0 1 0 0
1 1 0	0 0 1 0 0 1

在官方提供的底板中，包含了三相桥电路、霍尔传感器接口电路、电位器电路和按钮电路。我们来看看各个电路模块工作原理吧！

三相桥电路：

电容C6功能为稳压滤波，二极管D1，电容C28组成了自举电路，电阻R79为保护电阻。其中LKS560 是一款用于驱动 MOS/IGBT 栅极的集成电路，芯片有高侧驱动输出和低侧驱动输出两组，可同时驱动两个 MOS/IGBT 器件，其中高侧器件通过浮动管脚实现电压抬升，最高耐压达+300V。输入信号可兼容 CMOS 和 LSTTL 电平。下图为LKS560的功能框图。

霍尔接口电路：

在霍尔接口电路中，电容C10的作用是稳压滤波，电阻R51，R52，R53的作用是上拉，由于霍尔传感器的输出一般为开漏输出，只能输出0V无法输出VCC（3.3V或者5V），所以霍尔信号一般需要加上拉电阻。

在核心板的一端电阻R15，R16，R17作用为限流，电容C1，C2，C3的作用为滤波，能有效去除霍尔信号的毛刺，使得霍尔信号变干净。

电位接口电路：

电位器可以通过旋钮改变，电阻阻值，由于电阻的改变从而改变电压值，然后电压值通过ADC转换后，通过ADC的值来调节定时器输出的PWM波的占空比从而调节电机的转速。

按键电路：

按键电路加了上拉电阻和稳压滤波电容，其中电阻的作用是使单片机的IO引脚保持一个稳定的电平，电容的作用可以起到按钮的硬件消抖功能，这样软件可以不适应软件延时消抖。
通过以上的学习，我于是准备了电机。关于电机和驱动电路板的全照，请看如下照片。